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○ 望遠鏡レンズ、実光線追跡・自作プログラム [望遠鏡・レンズ設計研磨]

acro-handmade01.jpg

望遠鏡・対物レンズの設計は、表計算(エクセル)を使用しています。

スネルの法則と、三角関数、微分、二次関数連立方程式等を使った古典的な、実光線追跡
シミュレーションです。レンズ前面の中心の座標を(0,0)として計算します。


各座標 (XY 2軸座標) を順次計算します。

座標 A  入射光線とレンズ1面との交点
   ↓
座標 B  入射光線とレンズ2・3面との交点
   ↓
座標 C  入射光線とレンズ4面との交点
   ↓
座標 D  入射光線とのレンズ軸線と交点

○ 望遠鏡レンズ、実光線追跡・自作プログラム(2D)
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi1.5d.htm



(A座標計算)

像高(1~0) 1
曲率の深さ mm 2.55      / =C8-(((C8^2)-((G8*C18*0.5)^2))^0.5)
座標              / =C19/=G8*C18*0.5

(B座標計算)

A座標の傾き 7.81125    / =(C8-C19)/G20
角度に変換 82.70465    / =ATAN(C26)*180/PI()
入射角度 7.29535    / =90-C27
sin-i     0.12698    / =SIN(C28*PI()/180)
sin-i2     4.80383    / =ASIN(C29/F8)*180/PI()
出射角度 2.49152    / =C28-C30
傾きに変換 0.04351    / =TAN(C31*PI()/180)
交点の座標           / =0 / =(C19*C32)+G20
直線方程式(1) y =      / =C32*-1 / =G33
直線方程式二乗 y^2 =     / =F34*F34 / =2*H34*F34 / =H34^2
r‐2・3 方程式(2) y^2 =    / =-1 / =2*(C9+D8) / =((C9^2)-((C9+D8)^2))
差引              / =D35-D36 / F35-F36 / H35-H36
座標              / =((-1*F37)+(((F37^2)-(4*D37*H37))^0.5))/(2*D37) /
                 =(F38*F34)+H34

(C座標計算)

B座標の傾き 6.95601    /
角度に変換 81.81918    /
入射角度 10.67234    /  ・・以下、同じような関数計算を、繰り返します。
sin-i     0.18519    /  
sin-i2     9.98189    /
出射角度 1.80107    /  昭和の頃は、関数電卓で、全部手計算でしたが
傾きに変換 0.03144    /  現在は、エクセルでプログラム(表計算)を組めば、
交点の座標           /  パソコンが、自動計算してくれます。
直線方程式(1) y =      /
直線方程式二乗 y^2 =     / 
r‐2・3 方程式(2) y^2 =    /  (`・ω・´) パソコン万歳 !
差引              /
座標              / 

(D座標計算)

C座標の傾き 53.09421    /
角度に変換 88.92099    /
入射角度 2.88008    /  1本の光線の計算で、約 40行
sin-i     0.05025    /  40x CdeFg5線 x 像高6本  ≒ 1200 行
sin-i2     4.66904    /
出射角度 3.59003    /
傾きに変換 0.06274    /  ・・ 計算総量です。
座標              /



続く・・ (`・ω・´)

☆ 星の便利帳
http://www002.upp.so-net.ne.jp/bob-k/hosi.htm

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